Freescale MC68340PV25E

Отличный выбор! Freescale MC68340PV25E — это высокоинтегрированный 32-битный микроконтроллер (микропроцессор) из знаменитого семейства Motorola 68000, который был очень популярен в 1990-х и начале 2000-х годов для встраиваемых систем с высокими требованиями.

Вот подробное описание и технические характеристики.

Общее описание

MC68340 — это не просто процессор, а системный интегратор на кристалле (System-on-Chip, SoC). Его ключевая особенность — объединение на одном кристалле:

1. Ядро процессора 68020/EC020 (без MMU) для высокой производительности.
2. Мощный модуль DMA (IDMA).
3. Два универсальных синхронно-асинхронных последовательных порта (UART/USART).
4. Четырехканальный таймер (Timer).
5. Модуль системной интеграции (SIM), который включает в себя контроллер прерываний, чип-селекты, контроль Watchdog и др.

Это делало его идеальным для сложных встраиваемых приложений, где требовалась обработка данных, коммуникации и управление периферией без необходимости во внешних контроллерах.

Основные сферы применения в свое время:

• Телекоммуникационное оборудование (мультиплексоры, маршрутизаторы).
• Промышленная автоматика (ПЛК, контроллеры).
• Сетевое оборудование.
• Принтеры и копиры высокого класса.
• Автомобильная электроника (бортовые системы).
• Военная и аэрокосмическая техника.

Расшифровка обозначения MC68340PV25E

• MC — Motorola Semiconductor (позже Freescale, ныне NXP).
• 68340 — номер семейства.
• P — корпус типа MQFP (Plastic Quad Flat Pack).
• V — версия ядра (расширенный набор инструкций, аналогичный EC020).
• 25 — тактовая частота 25 МГц.
• E — обозначение для RoHS-совместимой (бессвинцовой) версии. Более старые версии без "E" могли содержать свинец.

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура / Ядро | 32-битная, на основе 68020/EC020 (без MMU). | | Тактовая частота | 25 МГц. | | Производительность | ~ 4-5 MIPS (миллионов инструкций в секунду). | | Внутренняя шина данных | 32-битная. | | Внешняя шина данных | 16-битная (мультиплексированная адрес/данные). | | Адресное пространство | 32-битное (до 4 ГБ физической памяти). | | Встроенная память | Нет встроенной Flash/RAM (только регистры периферии). | | Периферия на кристалле | 1. Модуль DMA (IDMA):
• 2 независимых канала.
• Поддержка fly-by и transfer-by.
2. Последовательные порты (DUART):
• 2 независимых полнофункциональных канала (UART/синхронный).
• Буферы FIFO (4 байта на передачу/прием).
3. Таймерный модуль (TIMER):
• 4 независимых 16-битных канала/счетчика.
• Режимы: Capture/Compare, PWM, одновибратор.
4. Системный модуль (SIM):
• Контроллер прерываний (7 уровней).
• 12 программируемых чип-селектов.
• Watchdog таймер.
• Контроль шины и генерация wait-состояний. | | Напряжение питания | 5.0 В ±10% (одно напряжение). | | Потребляемая мощность | ~ 500-700 мА (тип., на 25 МГц). | | Температурный диапазон | Коммерческий (0°C до +70°C). Для военного/индустриального были версии MC68F340. | | Корпус | MQFP-144 (144 вывода, пластиковый квадратный плоский корпус). | | Техпроцесс | CMOS. |

Парт-номера и совместимые модели

Микросхема имеет несколько вариантов в зависимости от частоты, корпуса и температурного диапазона.

Прямые аналоги и варианты MC68340:

• MC68340PV16E — версия на 16 МГц.
• MC68340PV25 — версия на 25 МГц (со свинцом, более старая).
• MC68340PV33E — версия на 33 МГц.
• MC68340FE25E — версия в корпусе PGA-144 (Ceramic Pin Grid Array).
• MC68340CFC25 — военный/индустриальный температурный диапазон (-40°C до +85°C), керамический корпус CQFP-144.
• MC68F340 — версия со встроенной Flash-памятью (128 КБ) и SRAM (4 КБ). Является функционально совместимым аналогом с расширенными возможностями.
  • MC68F340F16E (16 МГц)
  • MC68F340F25E (25 МГц)

Совместимые модели (альтернативы в семействе):

• MC68330 — "младший брат". Более простое ядро (CPU32, на основе 68020), один UART, один таймер, менее производительный DMA. Часто используется как контроллер периферии для 68000.
• MC68360 (QUICC) — "старший брат" и логическое развитие. Содержит мощный RISC-контроллер коммуникаций (CPM) для управления множеством последовательных протоколов (HDLC, Ethernet, UART и т.д.). Значительно более сложный и производительный для сетевых задач.
• MC68EN360 — версия QUICC с поддержкой Ethernet.
• Серия ColdFire — эволюционное развитие архитектуры 68k от Motorola/Freescale. Имеет более высокую производительность на такт и лучшее соотношение производительность/потребление. Например, MCF520x серия была популярной заменой. Не является бинарно-совместимой, требуется портирование кода.

Совместимость от других производителей:

• В прошлом некоторые компании (например, Toshiba) выпускали лицензионные клоны под своими обозначениями (например, TMP68340). Их найти сейчас крайне сложно.

Важная информация для замены и поиска

1. Статус: Микросхема находится в состоянии NRND (Not Recommended for New Design) или EOL (End of Life). Производство давно прекращено.
2. Поставки: Доступна только на вторичном рынке (у дистрибьюторов переходящих остатков) или в виде б/у компонентов.
3. Для новых проектов: Категорически не рекомендуется для новых разработок. Следует рассматривать современные аналоги, такие как:
   • Серия NXP ColdFire (например, MCF51xx, MCF52xx).
   • 32-битные ARM-микроконтроллеры (от NXP, STMicroelectronics, Microchip и др.), которые предлагают на порядки более высокую производительность, богатую периферию и низкое энергопотребление.
4. При замене: Необходимо проверять не только частоту, но и суффикс корпуса (P, FE, CFC) для совместимости по разводке печатной платы.

Этот процессор — легенда своего времени, и его еще можно встретить в обслуживании старого промышленного и телекоммуникационного оборудования.